Фермент регулирующий деятельность нервной системы

Интегрирующая роль ЦНС в организме, функции ЦНС, принципы, механизмы регуляции. Единство и особенности нервной и гуморальной регуляции функций. Нервизм (Декарт, И.М.Сеченов, С.П.Боткин, И.П.Павлов). Виды влияния нервной системы на органы и ткани.

ЦНС в организме выполняет интегрирующую роль. Она объединяет в единое целое все ткани, органы, координируя их специфическую активность в составе целостных гомеостатических и целостных функциональных систем. Интегрирующая роль осуществляется на уровне нейрона, модуля, нервного центра и взаимодействия всех отделов ЦНС, объединяющих все системы организма в единую функциональную систему.

Управление деятельностью опорно – двигательного аппарата. ЦНС регулирует тонус мышц и посредством его перераспределения поддерживает естественную позу, а при нарушении восстанавливает ее, инициирует все виды двигательной активности.

Регуляция работы внутренних органов. Регуляция осуществляется посредством вегетативной НС и эндокринной системы: а) в покое – обеспечение гомеостазиса; б) во время работы – приспособительная рекакция деятельности внутренних органов согласно потребностям организма и поддержание гомеостаза;

Обеспечение сознания и всех видов психической деятельности. Психическая деятельность – идеальная, субъективно осознаваемая деятельность организма, осуществляемая с помощью нейрофизиологических процессов. ВНД – совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих сознание, подсознательное усвоение инфы и целенаправленное поведение организма в окружающей среде и обществе. Низшая нервная деятельность – совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов.

Формирование взаимодействия организма с окружающей средой. Осуществляется с помощью избегания или избавления от неприятных раздражителей, регуляции интенсивности обмена веществ при изменении температуры окр среды.

Регуляция функций организма – изменение интенсивности их работы для достижения полезного результата в соответствии с потребностями организма в различных условиях его жизнедеятельности. Регуляция осуществляется согласно нескольким принципам, основным из которых является системный принцип – в регуляции любого показателя организма участвует несколько органов и систем. По уровням различают клеточный, органный, системный и организменный уровни регуляции. Регуляторные механизмы могут локализоваться внутри органов и экстраорганно. Поведенческая регуляция, как и другие механизмы регуляции, направлена на поддержание гомеостаза. Имеется три механизма регуляции: нервный, гуморальный и миогенный.

Нервный механизм регуляции.

Имеется два вида влияний НС на органы – пусковое и модулирующее.

Пусковое влияние вызывает деятельность органа, находящегося в покое, прекращение импульсации, вызвавшей деятельность органа, ведет к возвращению его в исходное состояние.

Модулирующее влияние ведет к изменению интенсивности деятельности органа. Оно распространяется как на органы, деятельность которых без нервных влияний невозможна, так и на органы, которые могут работать без пускового влияния НС.

Модулирующее влияние осуществляется несколькими способами: 1. Посредством изменения характера электрических процессов в органе; 2. С помощью изменения интенсивности обмена веществ в органе; за счет изменения кровоснабжения органа.

Гуморальная и миогенная регуляция.

Гуморальная регуляция осуществляется при помощи гормонов, метаболитов и медиаторов.

Гормоны – БАВ, вырабатываемые эндокринными железами или специализированными клетками, находящимися в различных органах. Гормоны вырабатываются также нервными клетками. Это нейрогормоны, например, гормоны гипоталамуса, регулирующие функции гипофиза. БАВ вырабатываются также неспециализированными клетками – тканевые гормоны.

Тканевые гормоны – биогенные амины (гистамин, серотонин), простагландины, кинины оказывают свое действие на клетки посредством изменения их биологических свойств (проницаемости мембран, возбудимости), изменения интенсивности обменных процессов, чувствительности клеточных рецепторов, образования вторичных посредников. Они изменяют чувствительность клеток к нервным и гуморальным влияниям, поэтому их называют модуляторами регуляторных сигналов. Тканевые гормоны действуют посредством специализированных клеточных рецепторов. Тканевые гормоны изменяют проницаемость клеток, тем самым влияя на развитие ПД.

Действие гормонов или парагормонов непосредственно на соседние клетки, минуя кровь называют паракринным. Действие вещества на рецепторы клетки, выделившей это вещество, называется аутокринным.

Гормны оказывают два вида влияний: функциональное и морфогенетическое.

Функциональное влияние гормонов бывает трех видов: пусковое, модулирующее и пермиссивное. Пусковое влияние – способность гормона запускать деятельность эффектора. Модулирующее влияние – изменение интенсивности протекания процессов в органах и тканях. Модулирующим является и изменение чувствительности к действию других гормонов. Пермисивное влияние – способность одного гормона обеспечивать реализацию эффектов другого гормона.

Метаболиты – продукты, образующиеся в организме в процессе обмена веществ как результат различных биохимических реакций. Это аминокислоты, нуклеотиды, коферменты, кислоты: угольная, молочная, пировиноградная, адреналиновая, ионный сдвиг, изменение рН. Метаболиты действуют в основном как местные регуляторы, но могут влиять на другие органы и ткани, а также на активность нервных центров.

Миогенный механизм регуляции.

Сущность миогенного механизма состоит в том, что предварительное умеренное растяжение скелетной или сердечной мышц увеличивает силу их сокращения. Сократительная активность гладкой мышцы также зависит от степени наполнения полого органа, а значит, и от его растяжения.

Единство регуляторных механизмов заключается в их взаимодействии. Так, при действии холодного воздуха на терморецепторы кожи увеличивается поток афферентных импульсов в ЦНС, это ведет к выбросу гормонов, повышающих интенсивность обмена веществ, и следовательно, к увеличению теплопродукции.

Нервная и гуморальная регуляция тесно связаны, но различаются рядом свойств.

1. НС, в отличие от гуморального механизма регуляции, формирует ответные реакции на изменения как внешней, так и внутренней среды организма.

2. У нервного и гуморального механизма регуляции различные способы связи: у НС – нервный импульс как универсальный сигнал, у гуморального механизма – гормоны, медиаторы, метаболиты и тканевые гормоны.

3. Различается точность нервных и гуморальных механизмов. Хим. вещества попадая в кровь, разносятся по всему телу и действуют на многие органы и ткани. НС может оказывать точное локальное влияние на отдельный орган или даже группу клеток этого органа.

4. У нервного и гуморального механизмов различная скорость связи.

5. В организации гуморального механизма нередко наблюдается противоположное действие БАВ на один и тот же орган взависимости от места его воздействия

6. Гормональные механизмы подчиняются НС, которая передает свое влияние на эндокринные железы непосредственно или с помощью нейропептидов и своих медиаторов, выделяемых нервными окончаниями и действующих на специальные, чувствительные к медиаторам структуры – рецепторы.

Почву для концепции нервизма подготовил Декарт, выдвинувший идею о рефлекторном принципе деятельности нервной системы. Гофман сформулировал гипотезу о влиянии нервов на все перемены в здоровом и больном состоянии. Согласно Куллену, все процессы в здоровом и больном организме регулирует нервный принцип, действующий через головной мозг посредством нервов – проводников нервной деятельности. По мнению Мухина, все человеческое тело можно рассматривать как построенное из нервов, ибо остальные части тела существуют вследствие нервов как управляющих их способностями.

Согласно Боткину, организм – целостная система, деятельность которой направляется и регулируется нервной системой.

Павлов обосновал представление о трофическом влиянии НС на органы и ткани, сформулировал принципы рефлекторной теории, доказал важную роль НС в регуляции секреции желез ЖКТ, ввел понятие об условных рефлексах и на их основе создал учение о ВНД.

Совокупность синаптически связанных нейронов, обеспечивающих приспособительную регуляцию функций органов или группы органов согласно потребностям организма, составляет нервный центр.

Системный принцип регуляции.

Заключается в том, что различные показатели организма поддерживаются на оптимальном уровне с помощью многих органов и систем. Системы органов объединяются в различные функциональные системы.

Функциональная система – динамическая совокупность органов и систем органов, объединяющихся для достижения организмом полезного результата.

Выделяют гомеостатические и поведенческие функциональные системы. Гомеостатические обеспечивают поддержание на оптимальных для метаболизма уровнях различных показателей организма. Это достигается посредством изменения интенсивности работы внутренних органов. Полезным результатом поведенческой функциональной системы является удовлетворение биологических потребностей, социальный и бытовой успех.

Типы регуляции функций организма.

По времени включения регуляторных механизмов относительно момента изменения величины регулируемого показателя организма имеется два типа регуляции: по отклонению и по опережению. Регуляция осуществляется с помощью обратной отрицательной связи: отклонение любого показателя от норма включает регуляторные механизмы, устраняющие это отклонение.

Регуляция по отклонению основана на циклическом механизме, при котором всякое отклонение от оптимального уровня регулируемого показателя мобилизует регуляторные механизмы для восстановления его на прежнем уровне. Регуляция по отклонению осуществляется при помощи обратной отрицательной связи, обеспечивающей разнонаправленной влияние: усиление функций органов при ослаблении показателей, и ослабление их деятельности при чрезмерном усилении и увеличения показателей организма. Положительная обратная связь оказывает только однонаправленное действие, причем стимулирует развитие процесса, находящегося под контролем управляющего комплекса.

Регуляция по опережению заключается в том, что регулирующие механизмы включаются до реального изменения показателя на основе инфы, поступающей о возможном изменении показателя в будущем.

В основе регуляции по опережению лежит механизм условного рефлекса.

Типы регуляции. Рефлекс. Универсальность и приспособленный характер изменчивости рефлекса, развитие концепции, рефлекс (Декарт, И.М.Сеченов, И.П.Павлов, П.К.Анохин).

Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение сенсорных рецепторов, осуществляемая с помощью НС. Каждый рефлекс осуществляется посредством рефлекторной дуги, которая состоит из следующих структур.

1. Воспринимающее звено – рецептор. Он воспринимает изменение внешней или внутренней среды, что достигается посредством трансформации энергии раздражения в рецепторный потенциал, обеспечивающий возникновение нервного импульса. Совокупность рецепторов, раздражение которых вызывает рефлекс, называется рефлексогенной зоной.

2. Афферентное звено, передающее сигнал в ЦНС.

3. Управляющее звено – совокупность центральных и периферических нейронов, формирующих ответную реакцию организма.

4. Эфферентное звено – аксон эффекторного нейрона. Назначение – доставка нервных импульсов к эффекторам.

5. Эффектор (рабочий орган).

Рефлексы классифицируют по срокам появления в онтогенезе: врожденные и приобретенные. Безусловные делят на несколько групп:

1. В зависимости от числа синапсов в центральной части рефлекторной дуги различают моно и полисинаптические рефлексы. Моносинаптическим является коленный разгибательный рефлекс, возникающий при ударе по сухожилию надколенника. Большинство рефлексов являются полисинаптическими, в их осуществлении участвуют несколько последовательно включенных нейронов ЦНС. От числа нейронов, участвующих в осуществлении рефлекса, зависит время рефлекса – длительность интервала от начала стимуляции до конца ответной реакции. Оно включает: время трансформации энергии раздражения в распространяющийся импульс; время проведения возбуждения в афферентном пути, в центральной части рефлекторной дуги и в эфферентном пути; время активации эффектора и его ответной реакции.

2. По биологическому значению: пищедобывательные, половые, защитные.

3. По рецепторам, раздражение которых вызывает ответную реакцию: экстероцептивные, проприоцептивные, интероцептивные.

4. По локализации рефлекторной дуги: центральные и периферические. Последними могут быть только вегетативные рефлексы, они подразделяются на интраорганные, межорганные и экстероорганные.

5. В зависимости от отдела НС: соматические и вегетативные.

Развитие концепции рефлекса.

На первом этапе были сформулированы основные положения о принципе деятельности ЦНС французским естествоиспытателем Декартом. Он сформулировал два важных положения рефлекторной теории: 1. Реакция организма на внешние воздействия является отраженной. 2. Ответная реакция на раздражение осуществляется при помощи НС.

На втором этапе было экспериментально обосновано материалистическое представление о рефлексе. Было установлено, что рефлекторная реакция может осуществляться на одном метамере лягушки. Выявлено, что стимулы могут быть не только внешними, но и внутренними; установлена роль задних чувствительных и передних двигательных корешков спинного мозга.

Сеченов обосновал приспособительный характер изменчивости рефлекса, открыл центральное торможение, а также явление суммации возбуждения в ЦНС.

На третьем этапе были открыты условные рефлексы и разработаны основы учения о ВНД. Павлов сформулировал три принципа рефлекторной теории: 1. Принцип детерминизма, согласно которому любая рефлекторная реакция причинно обусловлена – возникает при действии раздражителя; 2. Принцип структурности, суть которого заключается в том, что каждая рефлекторная реакция осуществляется при помощи определенных структур, и чем больше структурных элементов участвует в осуществлении этой реакции, тем она совершеннее; 3. Принцип единства процессов анализа и синтеза – НС анализирует с помощью рецепторов все действующие внешние и внутренние раздражители и на основании этого анализа формирует целостную ответную реакцию (синтез).

На четвертом этапе было создано учение о функциональных системах (Анохин).

Организм людей – это уникальная по своему развитию и контролю система, в которой каждой клетке отведено свое место и роль. В процессе эволюции она непрерывно усложнялась, чтобы добиться преимуществ над остальными представителями природы. Так, гуморальная регуляция – с помощью жидких сред, уже не справлялась со своими обязанностями. Возникла нервная регуляция – с множеством промежуточных нейронов и отдаленных центров контроля. Однако, обе они тесно взаимодействуют для достижения жизненных целей – обеспечения постоянства и безопасности внутренней среды.

Особенности гуморальной регуляции

Механизм гуморальной регуляции функций организма осуществляется с помощью специфических химических соединений – биологических веществ. Они поступают в жидкие среды – кровь, а также лимфу, затем перемещаются к тканям и внутренним структурам. Ведущая роль при этом, безусловно, принадлежит гормонам.

Их вырабатывают особые структурные единицы – железы внутренней секреции. Как правило, они локализуют вдали от контролируемого органа. При этом благодаря гуморальной регуляции осуществляется воздействие сразу на несколько зон организма. К примеру, половое созревание, пищеварение, рост.

Тем не менее, возможности гуморальной регуляции в организме человека ограничены. Ведь она воздействует сравнительно медленно – требуется выработка химических соединений, их поступление в русло крови и достижение подконтрольной области. Действие гормона продолжительное, оно не прекращается даже при значительном снижении его концентрации. В этом основная особенность эндокринной регуляции, что актуально для сохранения постоянства внутренней среды.

В чем же суть гуморальной регуляции, можно понять на примере роста человека. По мере развития плода и формирования внутренних желез секреции, начинается выработка биологических веществ для правильного телосложения. Если гормонов в крови много – вырастет гигант, тогда как при их низкой концентрации – карлик. Приемлемый рост обеспечивается тщательно выверенным самой природой соотношением количества гормона.

То же самое можно отнести к каждой функциональной деятельности – для пищеварения это инсулин, для движения и скорости реакции – адреналин и норадреналин, для репродуктивной деятельности – половые гормоны. Все, даже самые мелкие и, на первый взгляд, незначительные изменения в организме людей, находятся под строгим гуморальным контролем.

Особенности нервной регуляции

В процессе эволюции нервная регуляция сформировалась позже – к этому были необходимы предпосылки. Так, по мнению специалистов, живым единицам уже стало не хватать только гуморальных связей между клетками. Ведь требовалось быстрее передавать получаемую информацию и реагировать на внешние и внутренние угрозы.

У людей все этапы нервной регуляции осуществляются с помощью центральных структур – головного мозга с подкорковыми ядрами, а также периферических образований – нервных сплетений. К примеру, человек опаздывает на работу и видит приближение подходящей ему электрички. Его мозг просчитывает, какое время необходимо для достижения платформы и отдает команды дыхательной, сердечнососудистой системе, а также мышцам конечностей. В итоге опаздывающий человек успевает добежать и впрыгнуть в вагон электрички.

Только нервной регуляцией, конечно, не обойтись. Она отличается нейрогуморальной направленностью. Ведь, требуется и выработка гормонов, и их влияние на функциональные возможности людей.

Взаимодействие систем

Все разнообразие механизмов регуляции функциональной активности человеческого организма специалисты традиционно классифицируют на нервные, а также гуморальные процессы. Тогда как они практически неотделимы и составляют единую систему. Ее задача – обеспечение постоянства внутренней среды организма. Благодаря этому люди приспосабливаются к изменениям извне, и вид получает возможность сохраняться в природе.

И нервный, и гуморальный механизм имеют разнообразные связи на всех уровнях функционирования мозговых центров, а также при передаче сигнальной информации к контролируемым структурам. Так, регуляция функций в организме осуществляется в большинстве случаев с помощью рефлекторной дуги, в которой взаимосвязь между сигнальными молекулами осуществляется посредством гуморальных факторов. В таком качестве выступают нейромедиаторы – особые химические соединения. Именно они корректируют восприимчивость рецепторов и их функциональные возможности.

Однако, гуморальная регуляция организма находится под контролем головного мозга. Он может запускать или замедлять выделение гормонов. Как правило, эти процессы между кровью и мозгом осуществляются на бессознательном уровне. Особенно в дыхательной, пищеварительной, сердечнососудистой системах. В ряде ситуаций требуется сознательный контроль – к примеру, быстро добежать на работу, чтобы не опоздать. Именно в том, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, и заключается их единство и эффективность.

Различия

Несмотря на явную взаимосвязь механизмов нервной, а также гуморальной регуляции, на уровне биологической и морфофункциональной единицы они имеют различия. В большинстве своем их разделяют по свойствам:

• нервная регуляция в отличие, от гуморальной, целенаправленная – импульс перемещается в строго предназначенную зону;
• гуморальный сигнал – с током крови распространяется по всему организму, а реакция тканей зависит от присутствия молекулярных рецепторов;
• скорость сигналов выше по нервному волокну, а не в жидких средах организма;
• время сохранения сигнала в нервной системе короткое, поэтому и реакция контролируемого органа быстрая, тогда как концентрация гормонов сохраняется продолжительный период;
• изученность нервной регуляции лучше, поскольку она поддается регистрации инструментальными аппаратами, а исследование гуморальных функций затрудненно обширностью подчиненных тканей.

Результатом, как отличий, так и сходства гуморальных и нервных механизмов контроля деятельности внутренних органов является целостность человека, как биологической единицы. Преимущества одной системы компенсируют возможные недочеты другой, однако, ведущая роль принадлежит, все же высшей нервной регуляции.

Гуморальные железы

Внутренние органы, которые выделяют гормональные вещества, локализуются у людей в разных частях тела. Благодаря этому они прицельнее осуществляют гуморальную регуляцию. Так, в основании полушарий головного мозга расположен гипофиз. Сам по себе небольшого размера, он выделяет крайне важные для человека биологически активные соединения. К примеру, гормон роста.

Тогда как контроль концентрации в русле крови возложен на инсулин. Его выделяют особые клетки в ткани поджелудочной железы. При его малом количестве формируется тяжелое своими осложнениями заболевание – диабет.

Двойственное влияние оказывают на организм человека гормоны щитовидной железы. При их чрезмерном выделении развивается гипертиреоз, а при дефиците гипотиреоз. Оба расстройства негативно отражаются на деятельности остальных внутренних органов, а у детей – на интеллектуальном и физическом развитии.

Другими железами гуморальной регуляции являются – паращитовидные клетки, надпочечники, вилочковое образование, а также половые структуры – яичники и яички. Все они тесно взаимодействуют между собой и с центральной нервной системой. Это позволяет человеку адаптироваться и к внутренним изменениям – в периоды полового созревания/угасания, и к внешним факторам – плохая экология, неправильное питание, интоксикации. При сбое в работе гуморальных механизмов, будет наблюдаться усиление работы нервных клеток. При исчерпании компенсаторных возможностей – возникнут различные болезни.

Патологии

Влияние тесной взаимосвязи нервной регуляции с гуморальным контролем человек ощущает на себе лучше всего в непривычных для него условиях – когда требуется приложить больше усилий для выполнения поставленных задач. К примеру, в случае пожара при высокой загазованности воздуха, нагрузка возрастает на дыхательную, а также сердечнососудистую системы. Организм при возрастании концентрации углекислого газа, старается его компенсировать. Если же это не удается, появляются такие заболевания, как бронхит, астма, фарингит хронического течения.

Патологические состояния в сердечной мышце – это часто результат сбоя в выделении гормонов надпочечников, адреналина с норадреналином. При их колебаниях в кровяном русле возникают различные сердечные аритмии, тахикардии, а затем и сердечная недостаточность. Нервная регуляция далеко не всегда справляется с защитной функцией, ведь гормоны длительное время могут сохранять свое влияние на сердце.

Хорошо изучены патологии щитовидной железы. Они приводят к изменениям в обменных процессах. От их концентрации напрямую зависит потребление тканями кислорода. Если их много, то температура тела повышается, усвоение питательных веществ ускоряется, рост тела усиливается. Все эти симптомы характерны для гипертиреоза. Тогда как при замедлении поступления гормонов возникает микседема – повышение массы, тела, апатия, снижение обменных процессов и температуры.

Тяжело протекают патологии репродуктивной системы, если в основе лежат сбои гормонального фона. К примеру, изменяется характер волосяного покрова, телосложения, модуляции голоса, способность к размножению.

Прогноз при заболеваниях гуморального характера во многом будет определен своевременностью обращения человека за медицинской помощью и грамотностью подбора гормональной терапии. В большинстве случаев врачам удается достичь положительных результатов в борьбе за восстановление адекватной регуляции внутренних органов.

Организм человека – сложнейшее образование, состоящее из миллиардов клеток, объединенных в ткани и органы. Органы объединяются в функциональные системы, в результате деятельности которых достигается единство организма и среды – слаженная координация множества физиологических процессов. В основе оптимального управления сложными внутренними функциями нашего организма лежит деятельность центральной нервной системы. Между ее структурами, находящимися на различных "этажах" организации, существуют определенные субординационные взаимоотношения. Можно выделить три основных уровня системы управления вегетативными процессами и двигательными реакциями человека.

Первый уровень управления (низший) включает нейронные структуры спинного мозга и ствола головного мозга. Здесь осуществляется первичная обработка афферентной информации из внутренней среды организма и расположены центры рефлексов, поддерживающих ее относительное постоянство. Этот уровень управления обеспечивает работу сердца, дыхания, органов пищеварения и т.д., но может регулировать работу лишь отдельных структур.

Первый уровень регуляции филогенетически является наиболее древним, соответственно к моменту рождения он наиболее зрелый и способен обеспечивать приспособление организма к внеутробным условиям существования. В дальнейшем первый уровень регуляции вступает в сложные подчиненные отношения со вторым и третьим уровнями регуляции.

Второй уровень управления контролирует функционирование первого и осуществляет корреляцию вегетативных процессов, соединяя деятельность всех структурных компонентов нашего организма в единое целое. К этому уровню относятся наиболее древние в филогенетическом отношении нервные структуры коры головного мозга и гипоталамус, объединяемые в лимбическую систему (см. Головной мозг). Лимбический уровень управления осуществляет регуляцию функций внутренних органов и эндокринных желез, а также вегетативные реакции, сопровождающие эмоциональные и поведенческие реакции у животных и человека (например, покраснение кожи лица при смущении, повышение артериального давления при волнении и т.п.).

Онтогенез структур лимбической системы изучен недостаточно. Имеются данные, свидетельствующие о том, что морфологически эти структуры приближаются к уровню взрослого организма уже в первые годы постнатального развития. Функционально лимбические структуры созревают также значительно быстрее филогенетически молодых отделов коры головного мозга, и в раннем возрасте они играют важную роль в регуляции вегетативных функций и поведения ребенка.

Третий, высший уровень управления регулирует работу двух нижележащих уровней в соответствии с информацией, поступающей из внешней среды, и включает функции коры головного мозга. Высший уровень управления обеспечивает наилучшую адаптацию деятельности внутренних органов к условиям и требованиям окружающей среды. Формирование произвольных движений также требует участия третьего уровня управления. Кроме того, он является основным в организации высшей формы нервной деятельности – психической.

Полноценная деятельность трех основных уровней управления вегетативными функциями, двигательной сферой и психической деятельностью человека возможна только при их взаимодействии и на основе постоянного притока информации о текущих событиях внутри и вне организма. Свои управляющие влияния спинной и головной мозг реализуют через отделы периферической нервной системы или опосредованно, через гуморальные факторы. Гуморальная регуляция осуществляется через гипофиз, тесно связанный со стороны нервной системы с гипоталамусом, со стороны эндокринной системы – со всеми железами внутренней секреции. Таким способом осуществляется единое нервно-гуморальное управление вегетативными и двигательными функциями нашего организма.

Важнейшей функциональной структурой, регулирующей деятельность нервной системы и соответственно всего организма в целом, является ретикулярная формация – скопление нервных клеток, расположенных в центральной части ствола головного мозга (рис. 11.15).

Рис. 11.15. Топографическая локализация ретикулярной формации

В настоящее время установлено важное значение ретикулярной формации в деятельности всех отделов нервной системы. Это своеобразный "аккумулятор" мозговых импульсов, которые из ретикулярной формации поднимаются к коре больших полушарий и способны подавлять или стимулировать ее деятельность (восходящие влияния). Нисходящие влияния ретикулярной формации могут изменять интенсивность двигательных реакций и вегетативных функций организма.

Обеспечение психической деятельности требует участия трех основных структурно-функциональных блоков головного мозга (А. Р. Лурия, 1963), схематично представленных на рис. 11.16:

Рис. 11.16. Три структурно-функциональных блока головного мозга

• – энергетического блока, поддерживающего тонус для нормальной работы высших отделов коры головного мозга; расположен в верхних отделах мозгового ствола (включает в себя ретикулярную формацию); функциональное значение I блока состоит в поддержании общего тонуса мозга, необходимого для любой психической деятельности, в регуляции психических функций, в частности активного внимания; уровень сформированности структур, входящих в этот блок, в значительной мере определяет возможность человека сохранять стабильную активность, требуемую для решения текущих задач деятельности;
• – блока приема, переработки и хранения информации, который включает задние отделы обоих полушарий, теменные, затылочные и височные отделы коры головного мозга; этот блок является ответственным за процессы модально специфического восприятия, межмодального взаимодействия, памяти и использования зафиксированной памятью информации, осознания, усвоения и актуализации сложных навыков, в том числе учебных навыков чтения и письма;
• – блока, обеспечивающего программирование, регуляцию и контроль деятельности; представлен лобными отделами коры головного мозга; III блок отвечает за формирование произвольной организации и регуляции деятельности, в частности за формирование серийных последовательных движений, управление вниманием, мотивационный компонент психической активности; с деятельностью отделов III блока связывают также формирование социальных чувств и мотиваций.

Развитие регулирующей функции нервной системы в онтогенезе. Ребенок рождается со всеми функциями, необходимыми ему для жизни на данном этапе онтогенеза. Но многие мозговые структуры являются незрелыми, поэтому на первых этапах онтогенеза организм способен лишь на поддержание примитивных физиологических процессов жизнедеятельности. Характерной особенностью детского организма является относительная автономность в деятельности различных функциональных систем, слабое взаимодействие центральных нервных структур, низкий уровень дублирования функций и, как следствие этого, их низкие резервные возможности.

Деятельность целостного организма всегда связана со сложной координацией безусловно-рефлекторных и условно-рефлекторных реакций и их двигательных и вегетативных компонентов. Особое значение имеет координация вегетативных функций, выражающаяся в согласованных изменениях дыхания, работы сердца и всей сердечно-сосудистой системы, деятельности желез внутренней секреции и т.д. Вся совокупность этих изменений связана с энергетическим обеспечением рефлекторных реакций ребенка и необходима для достижения полезного организму результата в кратчайший срок и с наименьшей энергетической издержкой.

Ребенок рождается с несовершенной координацией рефлекторных реакций. Ответная реакция у новорожденного и маленького ребенка всегда связана с обилием ненужных движений и избыточными вегетативными сдвигами. Обусловлено это тем, что к моменту рождения ребенка многие периферические и центральные нервные волокна не имеют миелиновой оболочки, обеспечивающей изолированное проведение нервных импульсов. В результате процесс возбуждения с одного нерва легко переходит на соседний. Миелинизация большинства нервных волокон заканчивается к 3 годам постнатального развития, но в некоторых продолжается до предпубертатного возраста.

Дети по сравнению со взрослыми имеют более высокую возбудимость нервной ткани, меньшую специализацию нервных центров, более распространенные явления конвергенции и более выраженные явления индукции нервных процессов. Доминантный очаг у ребенка возникает быстрее и легче, чем у взрослого, с чем в значительной степени связана неустойчивость внимания детей. Новые раздражители легко вызывают и новую доминанту в мозге ребенка. На первых этапах постнатального развития ведущее значение в регуляции рефлекторной деятельностью имеет не кора, а подкорковые структуры головного мозга. Все вместе эти факторы обусловливают низкий уровень функциональной надежности детского организма, под которой понимается способность поддерживать оптимальный режим жизнедеятельности, несмотря на изменяющиеся внешние воздействия. В процессе развития все недостатки координации рефлекторных процессов у детей и подростков сглаживаются. Несовершенство систем регуляции в детском возрасте обусловлено также несформированностью эндокринной системы, которая созревает только к концу пубертатного периода.

Формирование структурно-функциональных блоков в онтогенезе также имеет свои закономерности. Наиболее сформированным к моменту рождения оказывается I блок, отвечающий за процессы жизнеобеспечения. Интенсивное формирование второго блока приходится на дошкольное детство и первые годы школьного обучения. Именно в эти возрастные периоды формируется значительное количество межмодальных и ассоциативных связей, ребенок накапливает колоссальные знания, приобретает и закрепляет учебные навыки. Блок, отвечающий за целенаправленность и последовательность деятельности, достигает относительной функциональной зрелости, позволяющей осознанно управлять своим поведением, только к возрасту 7–9 лет. С его формированием в значительной степени связана готовность к школьному обучению, требующему от ребенка высокого уровня произвольности.

Окончательное завершение морфологического и функционального формирования всех уровней регуляции завершается к 20–22 годам. Надежность их функционирования к этому возрасту достигает своей высшей степени и обеспечивает широкие адаптационные возможности всем физиологическим процессам.